DMAIC 在一体化电网运行智能系统参数定值化管理中的应用

郑义平

随着新型电力系统与智能电网建设的推进，电网数字化、智能化程度的提高，对一体化电网运行智能系统（简称OS2 系统）参数入库的及时性、完整性、精确性要求越来越高。针对目前OS2 系统参数管理存在业务规范性差、监督管理机制缺乏、随意性大的现状，可采用管理创新工具DMAIC（六西格玛管理中流程改善的重要工具），优化OS2 系统各参数管理流程，实现参数管理流程化。本文通过对南方电网OS2 系统参数相关规范的研究，建立OS2 系统参数定值规则库，实现OS2 系统参数管理标准化、规范化，提升电网管理的水平，保障电网安全稳定运行。

一、实施背景

（一）新型电力系统与智能电网建设对OS2系统提出了更高的要求

随着新型电力系统与智能电网建设的推进，电网数字化、智能化程度越来越高，OS2 系统是在建立完整、准确、及时的数据和模型基础上，在电网运行中承担的责任、所起的作用越来越大，其重要性愈发凸显。各级调度指挥控制系统、全景监控平台的建立，网级调度智能防误平台、网络发令、智能告警、智能顺序控制、综合防误等先进调控运行技术的推广，对各级OS2 系统参数收集的及时性、准确性提出较高要求。目前各级OS2 系统参数收集存在准确性差、规范性不足、及时性不满足要求等各种问题，与新型电力系统与智能电网建设发展不相匹配，因此提高OS2 系统参数准确性、完整性、及时性是确保OS2 系统各项功能正确的前提，是保障电网安全稳定运行的基础。

（二）实施OS2 系统参数定值化管理，是提升电网管理水平的必由之路

目前OS2 系统参数管理包括远动点表、AVC定值、断面参数管理、远动装置定值、热稳定限值、PAS 参数、测控装置定值、配网自愈等参数，来源于各部门、各专业的邮件、企信或者纸质通知单，管理业务缺乏标准，流程不规范，存在职责管理界面不清晰、参数收集延迟、参数不准确、限值通知随意、执行不规范、执行无留痕等问题，对新建、改扩建变电站送电影响极大；由于参数及时性和准确性不够，对无功电压优化、状态估计、潮流计算、安全性分析等电网高级分析功能指标提升困难，报送上级调度机构电网模型不准确、不完善，影响上级调度机构电网模型构建。因此，有必要通过管理和技术手段，理清各专业、各层级的关系，优化各参数收集管理流程，提升电网高级分析功能指标；规范OS2 系统参数的管理，使参数管理流程化、标准化、规范化，提升电网管理的水平。

二、内涵和主要做法

（一）成果的内涵

通过对DMAIC 的研究，结合人工智能与数字化技术手段，找出OS2 系统定值管理业务中存在的问题，实现OS2 系统参数管理流程化，对定值更新、发布、执行的全过程管控。同时通过对OS2 系统各定值结构进行分析，结合《南方电网调控体化设备监视信息及告警设置规范（试行）》《OS2 系统主站智能告警技术规范》等技术规范要求，提取生成OS2 系统规范化规则库，统一定值参数格式，确保各个定值单在起单初期就具备完整性、规范性约束，建立定值参数标准，解决OS2 系统参数的编制、发布和执行中的不规范问题，实现OS2 系统参数管理标准化、规范化，从而有效降低系统运维成本，提升电网高级分析功能指标。

（二）研究方式

DMAIC 是定义（Define）、测量（Measure）、分析（Analyze）、改进（Improve）、控制（Control）五个阶段构成的过程改进方法，采用DMAIC 的研究方式，具体步骤如下：

1.定义阶段（D）：目前OS2 系统参数管理存在业务规范性差、管理业务缺乏标准、监督管理缺乏机制，随意性大、来源各异、形式多样、参数不准确、执行无留痕等现状，需理顺业务纵横向管理层级的需求，通过管理和技术手段，规范OS2 系统参数的管理，使参数管理流程化、标准化、规范化，从而提高OS2 系统数据准确性，提升电网管理的水平，保障电网安全稳定运行。

确定项目目标，即采用人工智能与数字化技术手段，优化自动化定值管理流程，根据业务需要增加专业审核节点，规范定值审核流程，建立定值参数标准，确保定值在工程初期具备完整性、规范性。以定值最终用户为责任主体，追踪各环节执行情况，设置完成时限，为定值更新、发布、执行等管理流程提供有效支撑依据，实现OS2 系统参数定值化管理。系统总体设计思路图如图1。在业务分析的基础上，收集相关技术规范，抽取相关规则形成定值规则库，固化定值管理流程，生成一键入库模型。

图1 系统总体设计思路图

2.测量阶段（M）：综合各专业访谈、指标分析、规章制度研究等调研方式，通过对OS2 系统参数所涉及的自动化主站、自动化厂站、保护、方式、调度等专业进行访谈，分析OS2 系统各参数管理存在的问题；对OS2 系统参数管理现状及环境展开全面摸底，以及对OS2 系统相关定值管理作业指导书、管理规定进行梳理，对参数管理涉及流程进行逐一追踪，确定各环节的必要性，梳理每项参数的专业审核的流程并绘制出流程图。

基于业务流程图，分别从技术、管理手段，规范参数的管理开展多来源数据分析，确定缺陷和度量的类型。追踪各环节执行情况，设置完成时限，为定值更新、发布、执行等管理流程提供有效支撑依据。

根据上面的分析，确定方案总体设计，实施工作方案及各阶段研究内容的重点、目标、完成时间节点、标识、责任人等信息，形成项目进度管控表。

3.分析阶段（A）：

（1）编制管理流程及定值规则。分析业务过程，寻找问题根源，重点对目前定值单审核流程各个环节进行分析，找出定值管理混乱的潜在原因，验证根本原因，结合具体情况与各专业专责商定流程步骤。分析远动点表、AVC 定值、断面参数管理、远动装置定值、热稳定限值、PAS参数、测控装置、配网自愈、运行控制要求、配网自愈管理等各个定值功能以及定值格式，确定各定值的环节名称、涉及部分或专业、涉及角色或岗位、工作指引、风险点、引用文件条款、时限要求以及输出信息，完成了OS2 系统定值管理业务指引和OS2 系统参数定值化管理工作流程编制。

（2）对OS2 系统各定值结构进行分析。结合《南方电网调控体化设备监视信息及告警设置规范（试行）》《OS2 系统主站智能告警技术规范》等技术规范要求，提取专业相关规范、规程生成OS2 系统规范化规则库，统一定值参数格式，编制定值参数模板库、OS2 系统参数入库规范化评价模型。

4.改进阶段（I）：在完成OS2 系统定值化管理的工作流程、业务指引和定值参数模板库及入库规范化评价模型编制之后，将上述优化后的流程固化在运行管理系统电网管理平台中，组织各专业进行测试使用，完成3 个变电站远动点表、55 个AVC 定值（含保护、方式定值）、136 个运行控制断面参数、6 个变电站远动装置定值、236 条热稳定限值、60 个变电站PAS 参数、142条配网自愈的试用，针对试用过程中存在的问题，组织定值相关专业进行分析研讨，制订科学合理的改进措施，针对各定值流程进行探索式实施，验证改进后的效果，编制了OS2 系统参数定值化管理实践报告。

5.控制阶段（C）：对实施情况开展评估，确认流程流转顺畅，可执行性强。将创新后的自动化定值管理模式进行成果提炼，对具备推广条件的形成《OS2 系统定置管理业务指引》，同时对定值参数规范化管理进行效益分析。

（四）创新点

1.优化OS2 系统参数管理流程，提升电网运行可靠性和经济性。梳理南方电网和广西电网公司有关OS2 系统管理及定值方面的规程、规范，通过相关专业访谈，根据业务需要增加或优化专业审核节点，优化自动化定值管理流程，规范定值审核流程，建立定值参数标准，并采用人工智能与数字化技术手段固化，以定值最终用户为责任主体，追踪各环节执行情况，为定值更新、发布、执行等管理流程提供有效支撑依据，最终形成正式的OS2 系统参数远动点表、AVC 定值、断面参数管理、远动装置定值、热稳定限值、PAS 参数、测控装置、配网自愈管理等8 个管理流程。

2.健全OS2 系统参数定值标准，提升电网高级分析功能指标。对OS2 系统参数各定值结构进行分析，结合《南方电网调控体化设备监视信息及告警设置规范（试行）》《OS2 系统主站智能告警技术规范》等技术规范要求，提取生成OS2系统参数规范化规则库，统一定值参数格式，形成了 一体化运行智能系统参数定值模型 ，确保各个定值单在起单初期就具备完整性、规范性约束，保证了OS2 系统参数定值的规范化、标准化。

三、实施效果

OS2 系统参数定值管理项目从需求分析到最终投入使用，加强了OS2 系统参数运行管理，规范了调度系统生产管理基础数据的建设与交换，实现了各级调度生产信息的纵向互联和横向共享，统一规范调度生产管理基础数据的交换格式。通过OS2 系统参数定值化管理模块，实现了OS2 系统及相关专业运行人员对全网信息表的一体化、电子化管理，减轻了自动化运行维护人员的工作压力，实现了电网设备参数的源端维护、全网共享，确保了电网设备参数信息管理的流程化、规范化、标准化和及时性，从而为电网安全稳定运行提供基础数据支持，并且满足对调度运行设备的精细化管理要求。

（一）管理效益

1.通过优化OS2 系统参数管理流程，提升电网运行可靠性和经济性。通过优化OS2 系统参数管理流程，建立OS2 系统远动参数定值标准，缩短新建、改扩建变电站送电时间，提升电网运行可靠性和经济性。将远动点表参数管理参数收集、编制、审核、执行、归档纳入标准化、规范化、流程化管理，实现参数定值管理全过程可观、可控、可考核、可追溯的全生命周期管理，减少了原有的参数管理粗放、参数跨专业间传递时效性差、返工过多、留痕考核困难的弊端；尤其对于远动点表定值，就是基于《南方电网调控体化设备监视信息及告警设置规范》生成的规范库选取，定义变电站设备类型库99 条，定义遥测规则库498 条、遥信规则库3260 条；最大程度保证了定值的规范性，大幅度减少了因为完整性、规范性问题导致的反复修改产生的时间延误，与原有的流程相比，平均可节省编制、审批及返工时间10日；最终生成的远动点表，通过OS2 系统参数入库规范化功能实现一键入库，将远传点表主站编制入库时间由每变电站3 日，大幅度地缩短到20分钟，为变电站提前投运送电提供了基础保障，提升电网运行的可靠性和经济性。

2.通过优化OS2 系统参数管理流程，提升电网高级分析功能指标。本项目由定义了8 个OS2系统参数管理流程，通过优化OS2 系统参数管理流程，提升电网高级分析功能指标。通过对PAS参数管理的流程优化，提高了系统PAS 参数收集的及时性和规范性，电网高级分析功能指标也有大幅度提升，将无功电压控制电压合格率平均值从2021 年的99.37%提升为2022 年的99.78%；系统综合状态估计合格率从2021 年的99.51%提升为2022 年的99.629%；上报上级调度机构模型合格率为100%，提升了电网管理水平。

（二）社会效益

通过优化OS2 系统参数管理流程及OS2 系统参数入库规范化功能，对网内同类型的地调主站系统有示范推广作用，对非同类型的地调主站系统也有借鉴作用，可显著缩短变电站远传接入过程中主站数据库编制时间，为新建变电站、改造变电站设备的提前投运、降低客户平均停电时间打下基础，提升自动化专业业务管理水平，有助于电网服务品牌提升。

四、结语

DMAIC 在OS2 系统参数定值化管理中的应用，解决了OS2 系统参数管理中存在的业务规范性差、监督管理机制缺乏、随意性大的问题，通过优化OS2 系统各参数管理流程，实现参数管理流程化，提升了电网运行可靠性和经济性。本文旨在通过对南方电网一体化电网运行智能系统参数相关规范的研究，建立OS2 系统参数定值规则库，实现OS2 系统参数管理标准化、规范化，提升电网高级分析功能指标，为“ 数智 ”电网建设提供有力支撑。